28 de junio de 2016
En este artículo se describe un protocolo simple y reproducible para manipular las condiciones de oxígeno disuelto en un entorno de laboratorio para estudios de comportamiento animal. Este protocolo se puede utilizar tanto en entornos de enseñanza y la investigación de laboratorio para evaluar la respuesta del organismo de macroinvertebrados, peces, anfibios o de cambios en la concentración de oxígeno disuelto.
El objetivo general de este método es manipular de forma eficaz e incremental las condiciones de oxígeno disuelto u OD en un entorno de laboratorio, con el fin de permitir la observación de las respuestas conductuales de animales acuáticos. Lo interesante de este método es que puede tener aplicaciones para una serie de experimentos sobre comportamiento animal.
Tanto para vertebrados como para invertebrados. La principal ventaja de esta técnica es que puede implementarse tanto para la enseñanza en el aula como para fines de investigación. En un sitio de campo seleccionado, dentro de una hora de traslado desde el laboratorio, utilice procedimientos estándar con red de barrido para recolectar al menos 35 ninfas de plecópteros.
Del arroyo, recolecte cuatro litros de agua por acuario. Además, tres litros adicionales por experimento. Asimismo, varias rocas con un diámetro máximo de dos centímetros.
De regreso en el laboratorio, distribuya las rocas en acuarios colocados en un refrigerador, ajustando la temperatura a la del sitio del arroyo. Añada cuatro litros de agua del arroyo a cada acuario. Luego, agregue de 20 a 30 nísporas a cada acuario.
Y coloque una piedra difusora conectada a un aerificador de acuario en cada tanque para agregar continuamente aire ambiente al agua. Después de dos días, conecte un tubo de vacío estándar de pared al brazo lateral de un matraz de dos litros con salida lateral. Y llene el matraz con un punto nueve litros de agua de arroyo a 12 grados Celsius.
Coloque el matraz y el tubo en una bandeja lo suficientemente grande como para contener un baño de hielo sin obstruir la vista del interior del matraz de brazo lateral. Llene la bandeja con hielo. Inserte una sonda de OD en uno de los orificios de tres milímetros de un tapón de caucho preparado personalizado.
Y un tubo de cobre de dos milímetros de diámetro equipado con un acoplador macho para manguera de tres milímetros mediante otro orificio de tres milímetros. Hasta que la longitud del tubo desde la parte inferior del tapón esté dentro de los 10 centímetros del fondo del matraz. Conecte un tubo de gas de polietileno de pared delgada, de tres milímetros de diámetro y 0,7 metros de longitud, al acoplador.
Verifique un sello seguro entre el tapón y el matraz, así como un ajuste firme entre el tubo y el alambre de la sonda dentro del tapón. Es fundamental que los tapones y los tubos estén bien sellados para mantener un entorno de presión igual en el recipiente durante todo el experimento y para evitar fugas de nitrógeno desde el recipiente. Coloque el tubo de polietileno en un matraz de un litro que contenga cero punto cuatro litros de agua del grifo y sujete el tubo con cinta para mantener los extremos sumergidos durante todo el experimento.
Luego, conecte la línea de gas de tres milímetros de diámetro desde el matraz al vacío hasta un difusor de aire para acuario. Encienda el difusor para oxigenar el agua en el matraz de dos litros con el oxígeno ambiental. Utilice la sonda de OD para monitorear la temperatura del agua y la concentración de OD durante aproximadamente cinco minutos.
Hasta que se establezca un equilibrio del OD dentro de la cámara. Antes de agregar las perlidas, coloque tres o cuatro piedras en el matraz de dos litros para que los insectos tengan un sustrato adecuado para hacer flexiones. Luego, inicie una manipulación experimental del OD desconectando el tubo de gas del difusor y conectándolo a la línea de gas nitrógeno.
Inicie la burbujeo de nitrógeno a 20 pies cúbicos por hora durante aproximadamente 40 a 60 segundos. Detenga inmediatamente el flujo de nitrógeno al alcanzar la concentración objetivo. Utilice el burbujeador de aire del acuario para regresar a la concentración objetivo si el DOD disminuye por debajo del valor deseado.
Si el OD es inestable durante la prueba, verifique que el volumen de agua aún sea de un punto nueve litros y que no haya salido agua por burbujas. La temperatura del agua es estable, y las juntas herméticas de todos los accesorios están cerradas firmemente. Después de reequilibrar el sistema, agregue un número igual de plecópteros al del número de observadores al matraz.
Y cierre el frasco con un tapón de goma. Pase burbujas a través del agua como se acaba de demostrar hasta alcanzar una concentración objetivo de 10 miligramos por litro. Luego, registre la temperatura inicial del agua.
Y permita que los plecópteros se adhieran a la roca sumergida en el matraz. Cada observador contará y registrará el número de movimientos de empuje hacia arriba realizados por un plecóptero individual durante tres minutos. Luego, manipule el OD hasta el siguiente nivel experimental y repita la observación de tres minutos.
En esta figura, se tomó el número promedio de flexiones realizadas dentro de cada nivel de OD, y dentro de cada uno de los seis ensayos, para graficar las flexiones frente al nivel de OD. Para estos experimentos, solo la concentración de OD influyó significativamente en el número de flexiones realizadas por los plecópteros. Sin ninguna otra variable ni interacción, esto demuestra un predictor significativo del número de flexiones.
Una vez dominada, esta técnica puede reproducirse para cumplir con los objetivos específicos establecidos por el investigador. Al intentar este procedimiento, es importante evitar cambios de temperatura, ya que esto podría provocar variaciones en el OD. Con este procedimiento, se pueden utilizar otros métodos, como aquellos que alterarían el pH, para responder preguntas adicionales sobre los efectos del pH y el OD en organismos acuáticos. Después de ver este video, usted debería tener la capacidad de manipular el oxígeno disuelto en un entorno de laboratorio para una serie de experimentos sobre el comportamiento animal.
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Este artículo describe un protocolo sencillo y reproducible para manipular las condiciones de oxígeno disuelto en un entorno de laboratorio para estudios de comportamiento animal. Este método permite observar las respuestas conductuales de animales acuáticos tanto en entornos educativos como de investigación.
Este protocolo permite la manipulación controlada del oxígeno disuelto para estudiar las respuestas conductuales en organismos acuáticos, apoyando la validación de dianas en neurofarmacología y toxicología ambiental. Al proporcionar un método reproducible para inducir condiciones hipóxicas o anóxicas, contribuye a la reducción mecanicista de riesgos de compuestos que afectan las vías de detección del oxígeno. El enfoque es escalable desde laboratorios docentes hasta cribados de alto rendimiento, ofreciendo valor predictivo para fenotipos conductuales asociados a la disponibilidad de oxígeno.
El método se encaja dentro del continuo de descubrimiento, desde la prueba de hipótesis sobre dianas hasta la identificación de compuestos iniciales, particularmente para compuestos que actúan sobre mecanismos de detección de oxígeno.